شیمی و خاستگاه گارنت در گرانیتوییدها و سنگ‌های دگرگونی‌ جنوب مشهد

منطقه مطالعاتی در شمال‌شرقی ایران و در جنوب تا شمال‌غربی شهر مشهد قرار دارد. این پژوهش با مقایسه گارنت سنگ‌های آذرین شامل آپلیت – پگماتیت خواجه‌مراد، پگماتیت خلج و دیوریت – تونالیت – گرانودیوریت ده‌نو (DTG) با گارنت‌ در متاپلیت‌های خلج و ده‌نو به بررسی شیمی گارنت‌ و خاستگاه آن در سنگ‌های آذرین و دگرگونی پرداخته است. بلورهای گارنت درون متاپلیت‌ها (مناطق خلج و ده‌نو) محصول فرآیندهای دگرگونی است. ویژگی‌های این گارنت‌ها عبارت‌اند از: ترکیب آلماندین (alm_~78-83%, sps_~8-15%, prp_~5-8%, grs_~0.5-1%)، کاهش مقدار منگنز از هسته به حاشیه بلور، wt%12MnO< و wt% ۴CaO< و مقادیر δ^۱۸O در حدود ۵/۱۲ تا ۹/۱۲‰؛ مشابه گارنت‌های درون متاپلیت‌های نقاط مختلف جهان است. بلورهای گارنت‌ آپلیت (خواجه‌مراد) و پگماتیت‌ (خواجه‌مراد و خلج) ماهیت ماگمایی داشته و محصول تبلور از مذاب آپلیت – پگماتیتی میزبانشان است. ویژگی‌های این گارنت‌ها عبارت‌اند از:‌ ترکیب آلماندین (alm_~41-64%, sps_~31-39%, prp_~2-3%, grs_~1.5-2%)، کاهش مقدار منگنز از هسته به حاشیه بلور، wt%12MnO> و wt% 2CaO< و مقدار δ^۱۸O در حدود ۳/۱۰‰؛ مشابه گارنت‌های ماگمایی آپلیت‌ – پگماتیت‌های نقاط مختلف جهان است. کاهش مقدار Y، HREE و Mn از هسته به‌سوی حاشیه بلور گارنت مؤید تبلور این گارنت‌ها از مذاب به دلیل کاهش دما و افزایش محتوای مواد فرار و اکتیویته H₂O در مذاب‌های نهایی است. بلورهای گارنت DTG ده‌نو طی فرآیندهای ماگمایی از مذاب DTG میزبان متبلور شده‌اند. ویژگی‌های این گارنت‌ها عبارت‌اند از:‌ ترکیب آلماندین (alm_~59-66, grs_~13-23, prp_~8-21, sps_~3-10, adr_~0-2)، افزایش مقدار منگنز از هسته به‌سوی حاشیه بلور، wt%۵MnO< و wt% ۴CaO> و مقدار δ^۱۸O در حدود ۵/۸‰؛ مشابه گارنت‌های ماگمایی درون گرانیتوییدهای نقاط مختلف جهان است. سایر شواهد سنگ‌نگاری و ژئوشیمیایی مؤید ماهیت ماگمایی این گارنت‌ها عبارت‌اند از: اندازه بزرگ بلورها (cm 1-2)‌، شکل‌دار تا نیمه‌شکل‌دار بودن، نبود حاشیه واکنشی، شیمی متفاوت نسبت به گارنت‌ دگرگونی، شباهت شیمی عناصر اصلی و مقادیر δ^۱۸O با گارنت‌های‌ ماگمایی در سایر نقاط جهان، منطقه‌بندی عناصر اصلی (افزایش مقدار Mn از هسته به‌سوی حاشیه بلور در هنگام کاهش دمای تبلور)، هماهنگی تغییرات شیمی ادخال‌های گارنت با منطقه‌بندی شیمیایی گارنت میزبان، شیمی همسان کانی‌های ماگمایی زمینه سنگ با ادخال‌های درون گارنت و نبود ادخال و زنولیت‌های دگرگونی در گارنت و سنگ میزبان آن. اگر چه مقدار CaO و منطقه‌بندی منگنز در بلورهای گارنت آپلیت و پگماتیت‌ها مشابه گارنت‌های دگرگونی (مانند متاپلیت‌های خلج و ده‌نو)‌ است، اما این گارنت‌ها دارای MnO بالاتر بوده و مقدار δ^۱۸O آن‌ها مشابه گارنت‌های ماگمایی درون گرانیتویید ده‌نو و سایر موارد مطالعه شده در سطح جهان است. بر اساس نتایج دما – فشارسنجی کانی‌ها و رسم نمودار شبیه‌سازی شده دما – فشار، متاپلیت‌های خلج و ده‌نو در طی دگرگونی ناحیه‌ای در حد رخساره آمفیبولیت در هنگام بسته شدن پالئوتتیس تشکیل شده‌اند و سپس نفوذ توده‌های گرانیتوییدی موجب دگرگونی مجاورتی شده که تشکیل هاله‌های مجاورتی در اطراف این توده‌ها مؤید آن است. بر اساس ژئوشیمی عناصر اصلی و فرعی و ترکیب ایزوتوپ پایدار اکسیژن، DTG ده‌نو از نوع کالک‌آلکالن و نوع I بوده که پس از برخورد قاره‌ای و بر اثر ذوب پوسته فرورونده و گوشته تشکیل شده است. از طرفی مونزوگرانیت جوان‌تر خلج – خواجه‌مراد محصول ذوب‌بخشی هم‌زمان تا پس از برخورد رسوبات متاپلیتی آب‌دار منطقه بوده و آپلیت‌ – پگماتیت‌ها نیز محصولات نهایی تفریق این مذاب‌های پوسته‌ای هستند.

نوع فایل : word

تعداد صفحات : 347

*———————————–*

فصل اول: کلیات

۱-۱- پیشگفتار

۱-۲- موقعیت مکانی و راه‌های دسترسی

۱-۳- شرایط اقلیمی

۱-۴- زمین‌‌ریخت‌شناسی

۱-۵- پیشینه مطالعات کلی محدوده مورد مطالعه

۱-۵-۱- پیشینه مطالعات منطقه خواجه‌مراد

۱-۵-۲- پیشینه مطالعات منطقه خلج

۱-۵-۳- پیشینه مطالعات منطقه ده‌نو

۱-۶- مطالعه گارنت در مناطق مورد مطالعه

۱-۶-۱- مطالعه گارنت در منطقه خواجه‌مراد

۱-۶-۲- مطالعه گارنت در منطقه خلج

۱-۶-۳- مطالعه گارنت در منطقه ده‌نو

۱-۷- ضرورت پژوهش

۱-۸- روش‌ انجام پژوهش

۱-۹- مطالعات ژئوشیمیایی

۱-۹-۱- مطالعات ژئوشیمیایی کانی‌ها

۱-۹-۱-۱- آنالیز EPMA

۱-۹-۱-۲- آنالیز LA-ICP-MS

۱-۹-۲- مطالعات ژئوشیمیایی ترکیب سنگ کل

۱-۹-۲-۱- آنالیز XRF

۱-۹-۲-۲- آنالیز ICP-MS

۱-۹-۳- ایزوتوپی

۱-۹-۳-۱- آنالیز ایزوتوپ پایدار اکسیژن

فصل دوم: زمین‌شناسی و مطالعات صحرایی

۲-۱- پیشگفتار

۲-۲- زمین‌شناسی و چینه‌شناسی البرز

۲-۲-۱- زمین‌شناسی البرز

۲-۲-۲- چینه‎شناسی البرز

۲-۳- زمین‌شناسی و چینه‌شناسی زون بینالود

۲-۳-۱- زمین‌شناسی بینالود

۲-۳-۲- چینه‌شناسی بینالود

۲-۳-۲-۱- پالئوزوییک در بینالود شمالی

۲-۳-۲-۲- مزوزوییک در بینالود شمالی

۲-۳-۲-۳- ترشیری در بینالود شمالی

۲-۳-۲-۴- کواترنری در بینالود شمالی

۲-۴- سنگ‌های آذرین مشهد

۲-۴-۱- مجموعه افیولیتی مشهد

۲-۴-۲- گرانیتوییدهای مشهد

۲-۴-۲-۱- طبقه‌بندی گرانیتوییدهای مشهد (خواجه مراد، خلج و ده‌نو)

۲-۴-۲-۲- محیط تکتونیکی تشکیل گرانیتوییدهای مشهد

۲-۴-۲-۳- سن فعالیت ماگمایی و زمان جایگیری گرانیتوییدهای مشهد

۲-۵- سنگ‌های دگرگونی مشهد

۲-۵-۱- سن سنگ‌های دگرگونی مشهد

۲-۶- تکتونیک و زمین‌شناسی ساختاری

۲-۷- زمین‌شناسی و مطالعات صحرایی مناطق خواجه‌مراد، خلج و ده‌نو

۲-۷-۱- جایگاه زمین‌شناسی خواجه‌مراد

۲-۷-۱-۱- مطالعات صحرایی بر روی گرانیتوییدهای‌ خواجه‌مراد

۲-۷-۱-۱- الف- توده گرانیتوییدی خواجه‌مراد

۲-۷-۱-۱- ب- آپلیت‌های خواجه‌مراد

۲-۷-۱-۱- پ- پگماتیت‌های خواجه‌مراد

۲-۷-۲- جایگاه زمین‌شناسی خلج

۲-۷-۲-۱- مطالعات صحرایی بر روی سنگ‌های آذرین خلج

۲-۷-۲-۲- مطالعات صحرایی بر روی متاپلیت‌های خلج

۲-۷-۳- جایگاه زمین‌شناسی ده‌نو

۲-۷-۳-۱- مطالعات صحرایی بر روی گرانیتویید ده‌نو

۲-۷-۳-۲- مطالعات صحرایی بر روی سنگ‌های دگرگونی ده‌نو

۲-۷-۳-۲-۱- هورنفلس

۲-۷-۳-۲-۲- شیست

۲-۷-۳-۲-۳- اسکارن

فصل سوم: سنگ‌نگاری و شیمی کانی‌ها

۳-۱- پیشگفتار

۳-۲- سنگ‌نگاری منطقه خواجه‌مراد

۳-۲-۱- سنگ‌نگاری توده گرانیتوییدی خواجه‌مراد

۳-۲-۲- سنگ‌نگاری و شیمی کانی‌های رگه‌های درون گرانیتویید خواجه‌مراد

۳-۲-۲-۱- سنگ‌نگاری و شیمی کانی‌های رگه‌های آپلیتی خواجه‌مراد

۳-۲-۲-۱-۱- کوارتز

۳-۲-۲-۱-۲- فلدسپار

۳-۲-۲-۱-۳- میکا

۳-۲-۲-۱-۴- گارنت

۳-۲-۳-۲- سنگ‌نگاری و شیمی کانی‌های رگه‌های پگماتیتی خواجه‌مراد

۳-۲-۳-۲-۱- کوارتز

۳-۲-۳-۲-۲- فلدسپار

۳-۲-۳-۲-۳- میکا

۳-۲-۳-۲-۴- گارنت

۳-۲-۳-۲-۵- سایر کانی‌ها

۳-۳- سنگ‌نگاری گرانیتویید و سنگ‌های دگرگونی خلج

۳-۳-۱- سنگ‌نگاری رخنمون گرانیتویید خلج

۳-۳-۲- سنگ‌نگاری رگه پگماتیت درون مونزوگرانیت

۳-۳-۳- سنگ‌نگاری هورنفلس و میکاشیست‌های گارنت‌دار خلج

۳-۳-۳- الف- سنگ‌نگاری گارنت کلریتویید هورنفلس

۳-۳-۳- ب- سنگ‌نگاری فیبرولیت‌ گارنت ‌استارولیت میکاشیست

۳-۳-۳- پ- سنگ‌نگاری گارنت استارولیت میکاشیست

۳-۳-۳- ت- سنگ‌نگاری استارولیت‌ گارنت‌ میکاشیست‌

۳-۳-۴- شیمی‌کانی‌‌ها در میکاشیست‌های خلج

۳-۳-۴-۱- میکا

۳-۳-۴-۲- گارنت

۳-۳-۴-۳- استارولیت

۳-۳-۴-۴- ایلمنیت

۳-۴- سنگ‌نگاری سنگ‌های آذرین و دگرگونی منطقه غرب ده‌نو

۳-۴-۱- سنگ‌های آذرین منطقه غرب ده‌نو

۳-۴-۱-۱- سنگ‌نگاری سنگ‌های آذرین منطقه غرب ده‌نو

۳-۴-۱-۲- شیمی کانی‌ها در سنگ‌های گرانیتوییدی منطقه غرب ده‌نو

۳-۴-۱-۲-۱- کوارتز

۳-۴-۱-۲-۲- پلاژیوکلاز

۳-۴-۱-۲-۳- آمفیبول

۳-۴-۱-۲-۴- بیوتیت

۳-۴-۱-۲-۵- گارنت

۳-۴-۱-۲-۶- ادخال مسکوویت درون گارنت

۳-۴-۱-۲-۷- اپیدوت

۳-۴-۱-۲-۸- کلریت

۳-۴-۱-۲-۹- ایلمنیت

۳-۴-۱-۲-۱۰- اسفن

۳-۴-۱-۲-۱۱- سایر کانی‌ها

۳-۴-۲- سنگ‌نگاری سنگ‌های دگرگونی منطقه غرب ده‌نو

۳-۴-۲-۱- هورنفلس‌ها‌

۳-۴-۲-۲- آندالوزیت‌ گارنت‌‌ میکاشیست‌ فیبرولیت‌دار

۳-۴-۲-۳- فیبرولیت ‌گارنت ‌میکاشیست

۳-۴-۲-۴- گارنت ‌کلریتویید شیست

۳-۴-۲-۵- اسکارن

۳-۴-۲-۶- کانی‌شناسی سنگ‌های دگرگونی منطقه غرب ده‌نو

۳-۴-۲-۶-۱- کوارتز

۳-۴-۲-۶-۲- فلدسپار

۳-۴-۲-۶-۳- بیوتیت

۳-۴-۲-۶-۴- مسکوویت

۳-۴-۲-۶-۵- گارنت

۳-۴-۲-۶-۶- آلومینوسیلیکات‌ها

۳-۴-۲-۶-۷- تورمالین

۳-۴-۲-۶-۸- کلریت

۳-۴-۲-۶-۹- اکسیدهای کدر

۳-۵- بررسی شیمی میکاها در سنگ‌های دگرگونی و ماگمایی

۳-۵-۱- بیوتیت‌های آذرین و دگرگونی

۳-۵-۲- مسکوویت‌های آذرین و دگرگونی

فصل چهارم: زمین‌دمافشارسنجی و تحولات دگرگونی و ماگمایی

۴-۱- پیشگفتار

۴-۲- مطالعه دما و فشار تشکیل سنگ‌های دگرگونی خلج و ده‌نو

۴-۲-۱- مطالعات زمین‌دمافشارسنجی متاپلیت‌های خلج و ده‌نو

۴-۲-۱-۱- زمین‌فشارسنج گارنت – بیوتیت – مسکوویت – آلومینوسیلیکات – کوارتز

۴-۲-۱-۲- زمین‌دماسنج گارنت – بیوتیت در خلج و ده‌نو

۴-۲-۲- بررسی تحولات دما – فشار در متاپلیت‌های خلج و ده‌نو

۴-۲-۲-۱- بررسی تحولات دما – فشار در متاپلیت‌های خلج

۴-۲-۲-۱- الف- تحولات دما – فشار در میکاشیست‌های خلج بر اساس شیمی گارنت

۴-۲-۲-۱- ب- شرایط دگرگونی ناحیه‌ای خلج بر اساس سیستم شش متشکله KFMASH

۴-۲-۲-۱- پ- تحولات دما – فشار در هورنفلس‌ خلج

۴-۲-۲-۲- بررسی تحولات دما – فشار در متاپلیت‌های ده‌نو

۴-۲-۲-۲- الف- بررسی تحولات دما – فشار در میکاشیست‌های ده‌نو

۴-۲-۲-۲- ب- بررسی تحولات دما – فشار در هورنفلس ده‌نو

۴-۳- مطالعه شرایط دما – فشار مذاب توده‌های گرانیتوییدی

۴-۳-۱- مطالعه شرایط دما – فشار مذاب مونزوگرانیتی و گرانودیوریتی مشهد

۴-۳-۲- مطالعه شرایط فشار، فوگاسیته اکسیژن و دما در مذاب گرانیتوییدی ده‌نو

۴-۳-۲-۱- مطالعات فشارسنجی و بررسی تغییرات فوگاسیته اکسیژن

۴-۳-۲-۱-۱- فشارسنجی بر اساس ترکیب آمفیبول

۴-۳-۲-۱-۲- برآورد تغییرات فوگاسیته اکسیژن

۴-۳-۲-۲- مطالعات دماسنجی مذاب گرانیتوییدی گارنت‌دار ده‌نو

۴-۳-۲-۲-۱- دماسنجی بر اساس ترکیب آمفیبول

۴-۳-۲-۲-۲- دماسنج هورنبلند – پلاژیوکلاز

۴-۳-۲-۲-۳- برآورد دمای مذاب بر اساس ترکیب اپیدوت و گارنت

۴-۳-۲-۲-۴- دمای انسداد اکسیژن در کوارتز – گارنت و بیوتیت – گارنت

۴-۳-۲-۲-۵- دماسنج گارنت – بیوتیت

۴-۴- مطالعه دما و فشار تشکیل آپلیت – پگماتیت خواجه‌مراد

۴-۴-۱- دمافشارسنج آلکالی‌فلدسپار

۴-۴-۲- دماسنج ایزوتوپ پایدار اکسیژن برای کوارتز

۴-۵- خلاصه‌ای از نتایج زمین‌دمافشارسنجی متاپلیت‌ها و سنگ‌های ماگمایی گارنت‌دار

۴-۵-۱- شرایط دماپویای متاپلیت‌های گارنت‌دار خلج و ده‌نو

۴-۵-۲- شرایط دماپویای مذاب گرانیتوییدی گارنت‌دار ده‌نو

۴-۵-۳- شرایط دماپویای آپلیت – پگماتیت خواجه‌مراد

فصل پنجم: ژئوشیمی سنگ‌کل و پتروژنز

۵-۱- پیشگفتار

۵-۲- سنگ‌های آذرین

۵-۲-۱- ژئوشیمی سنگ‌کل و طبقه‌بندی گرانیتوییدهای خواجه‌مراد، خلج و ده‌نو

۵-۲-۱-۱- ژئوشیمی عناصر اصلی سنگ‌کل گرانیتوییدهای خواجه‌مراد، خلج و ده‌نو

۵-۲-۱-۲- تعیین سری ماگمایی گرانیتوییدهای خواجه‌مراد، خلج و ده‌نو

۵-۲-۱-۳- درجه اشباع‌شدگی از آلومینیم گرانیتوییدهای خواجه‌مراد، خلج و ده‌نو

۵-۲-۱-۴- خاستگاه و محیط تکتونیکی

۵-۲-۱-۴-۱- خاستگاه توده‌های گرانیتوییدی خواجه‌مراد، خلج و ده‌نو

۵-۲-۱-۴-۱-۱- مقایسه توده‌ گارنت‌دار ده‌نو با گرانیت‌های نوع I در سایر نقاط جهان

۵-۲-۱-۴-۲- محیط تکتونوماگمایی تشکیل گرانیتوییدهای خواجه‌مراد، خلج و ده‌نو

۵-۲-۱-۴-۳- داده‌های سن‌سنجی

۵-۲-۲- رگه‌های آپلیت و پگماتیت خواجه‌مراد

۵-۲-۲-۱- ژئوشیمی سنگ‌کل رگه‌های آپلیت و پگماتیت خواجه‌مراد

۵-۲-۲-۲- طبقه‌بندی پگماتیت‌های خواجه‌مراد

۵-۲-۲-۳- خاستگاه مذاب‌های آپلیتی و پگماتیتی‌گارنت‌دار خواجه‌مراد

۵-۲-۲-۴- خاستگاه آپلیت و پگماتیت گارنت‌دار خواجه‌مراد بر اساس ترکیب سنگ‌کل

۵-۳- ژئوشیمی سنگ‌کل و خاستگاه سنگ‌های دگرگونی خلج و ده‌نو

۵-۳-۱- خاستگاه و ماهیت سنگ مادر متاپلیت‌های خلج و ده‌نو

۵-۳-۲- تعیین محیط تکتونیکی تشکیل رسوب اولیه

۵-۴- الگوی تحولات منطقه بر اساس نتایج حاصل از مطالعه ژئوشیمیایی سنگ‌کل

فصل ششم: گارنت

۶-۱- پیشگفتار

۶-۱-۱- ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی گارنت

۶-۱-۲- شرایط دما – فشار پایداری گارنت

۶-۱-۳- انواع گارنت بر اساس خاستگاه

۶-۲- طبقه‌بندی گارنت‌ در سنگ‌های دگرگونی و آذرین مشهد

۶-۲-۱- گارنت‌ در سنگ‌های دگرگونی

۶-۲-۱-۱- متاپلیت‌های خلج

۶-۲-۱-۱-۱- منطقه‌بندی ترکیبی گارنت درون سنگ‌های دگرگونی خلج

۶-۲-۱-۱-۲- نقش پدیده انتشار در رشد گارنت درون سنگ‌های دگرگونی خلج

۶-۲-۱-۲- متاپلیت‌های ده‌نو

۶-۲-۱-۳- اسکارن‌های ده‌نو

۶-۲-۲- گارنت‌ سنگ‌های ماگمایی

۶-۲-۲-۱- گارنت درون گرانیتویید ده‌نو

۶-۲-۲-۲- گارنت درون آپلیت و پگماتیت

۶-۲-۲-۲- الف- شیمی عناصر اصلی گارنت‌

۶-۲-۲-۲- ب- شیمی عناصر کمیاب گارنت

۶-۲-۲-۲- پ- ترکیب ایزوتوپ اکسیژن (δ۱۸O) گارنت و کوارتز

۶-۳- خاستگاه گارنت در سنگهای ماگمایی

۶-۳-۱- خاستگاه گارنت‌ درون گرانیتویید

۶-۳-۱-۱- بررسی خاستگاه گارنت DTG بر اساس ترکیب عناصر اصلی

۶-۳-۱-۲- بررسی خاستگاه گارنت DTG بر اساس منطقه‌بندی عناصر اصلی

۶-۳-۱-۳- بررسی خاستگاه گارنت DTG بر اساس شیمی ادخال‌های درون گارنت

۶-۳-۱-۳- الف- پلاژیوکلاز

۶-۳-۱-۳- ب- آمفیبول